Metodología de mantenimiento preventivo y correctivo a equipos de computación

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES Y ELÉCTRONICA. TRABAJO DE DIPLOMA “Metodología de Mantenimiento Preventivo y Correctivo a Equipos de Computación.”. Autores:. Jaliesky Domínguez Rodríguez Vitaly Marrero Shimkó. Tutor:. Dr. Ing. Emilio Fco. González Rodríguez. Santa Clara 2007 “Año 49 de la Revolución”.

(2) Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.. _____________. _____________. Firma de los Autores Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada. _____________ Firma del Tutor. ______________ Firma del Jefe de Departamento donde se defiende el trabajo. ___________________ Firma del Responsable de Información Científico-Técnica.

(3) iii. PENSAMIENTO. "La duda es la madre del descubrimiento." Ambrose Bierce.

(4) iv. DEDICATORIA. A nuestros padres que siempre nos desearon éxito en la vida, y nos dieron su apoyo incondicional..

(5) v. AGRADECIMIENTOS. •. A nuestros padres por guiarnos y apoyarnos en cada momento.. •. A nuestro tutor Emilio.. •. A los trabajadores del CDE.. •. A los trabajadores de COPEXTEL que nos ayudaron.. •. A nuestros compañeros de estudio que siempre supieron compartir.. •. A todos nuestros amigos..

(6) vi. TAREA DE INVESTIGACIÓN. •. Realizar un estudio de la bibliografía técnica especializada y metodológica sobre el tema.. •. Definir los objetivos y estructura de las metodologías para los mantenimientos.. •. Elaborar los contenidos y probar cada metodología.. •. Crear una página WEB para el Mantenimiento de Equipos de Computación..

(7) vii. RESUMEN. El constante desarrollo de la computación ha tocado todas las aristas de la sociedad cubana actual, por lo que no se concibe una rama de la economía en la que no se aplique y sea una necesidad de vital importancia. Se hace necesario por consiguiente mantener los recursos humanos especialmente encargados del cuidado y mantenimiento de los equipos que componen el bloque computacional, que se forma en las Universidades y Tecnológicos del país. El presente trabajo le brinda al estudiantado de las carreras del perfil Electrónico, de los niveles medio y superior, un material didáctico donde se explica el funcionamiento y los mantenimientos preventivo y correctivo que se le aplican a varios de estos equipos. Se emplea el formato WEB, con el objetivo de que sea ubicado en el sitio de la Facultad de Ingeniería Eléctrica, una vez depurado..

(8) viii INDICE PENSAMIENTO .............................................................................................................................iii DEDICATORIA...............................................................................................................................iv AGRADECIMIENTOS .................................................................................................................... v TAREA DE INVESTIGACIÓN ......................................................................................................vi RESUMEN ....................................................................................................................................vii INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 1 Hipótesis de la investigación ...................................................................................................... 2 Organización del informe ........................................................................................................... 2 CAPÍTULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACIÓN .............................. 3 1.1. RATÓN Y TECLADO.................................................................................................... 3. 1.1.1 Ratón ............................................................................................................................. 3 1.1.2 Otras tecnologías de ratones ........................................................................................ 5 1.1.3 Teclado.......................................................................................................................... 9 1.1.3.1 Funcionamiento del teclado.................................................................................. 10 1.1.4 Tecnologías de teclados.............................................................................................. 11 1.2 IMPRESORAS MATRICIALES .......................................................................................... 13 1.2.1 Funcionamiento ........................................................................................................... 14 1.3 SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDOS (SAI) ........................................... 17 1.3.1 Bloques Constructivos de una UPS ............................................................................ 17 1.3.2 Tipos de UPS .............................................................................................................. 18 1.3.3 Funcionamiento de la UPS off-line ............................................................................. 21 1.3.4 Interfaz y Control ......................................................................................................... 22 1.4 FUENTE ATX ..................................................................................................................... 23 1.4.1 Características de la Fuente ATX................................................................................ 23 1.5 UNIDAD CENTRAL DE LAS COMPUTADORAS PERSONALES ..................................... 26 1.5.1 Descripción de un procesador..................................................................................... 26 1.5.2 Procesador Pentium III ................................................................................................ 27 1.5.3 Procesador Pentium IV................................................................................................ 29 1.5.4 Resumen ..................................................................................................................... 30.

(9) ix 1.5.5 Chipset ........................................................................................................................ 31 1.5.7 Sistemas de video ....................................................................................................... 34 1.5.8 Discos duros................................................................................................................ 35 1.5.9 Buses y puertos........................................................................................................... 37 1.5.10 Tarjeta madre ............................................................................................................ 38 1.6 MONITORES DE TRC ....................................................................................................... 38 1.6.1 Diagrama de Bloques general ..................................................................................... 38 1.6.2 El Tubo de rayos catódicos (TRC) .............................................................................. 42 1.6.3 El Amplificador de Video ............................................................................................. 43 1.6.4 Circuitos de Sincronismo Horizontal y Vertical............................................................ 45 1.6.4.1 Separador de sincronismos.................................................................................. 45 1.6.4.2 Circuitos detector de modo y corrector de polaridad............................................ 46 1.6.4.3 Circuito generador de barrido vertical .................................................................. 46 1.6.4.4 Circuito generador de barrido horizontal y de alimentación del TRC ................... 47 1.6.5 Fuente de Alimentación............................................................................................... 50 1.6.5.1 Lineales ................................................................................................................ 51 1.6.5.2 Fuentes Conmutadas o de pulso.......................................................................... 52 CAPÍTULO 2. MANTENIMIENTOS PREVENTIVO Y CORRECTIVO ........................................ 54 2.1 RATÓN Y TECLADO ......................................................................................................... 54 2.1.1 Mantenimiento Preventivo ........................................................................................... 55 2.1.1.1 Ratón .................................................................................................................... 55 2.1.1.2 Teclado................................................................................................................. 55 2.1.2 Herramienta de diagnóstico para el Ratón y el Teclado.............................................. 55 2.2 IMPRESORAS MATRICIALES .......................................................................................... 57 2.2.1 Mantenimiento Preventivo ........................................................................................... 58 2.2.2 Mantenimiento Correctivo............................................................................................ 58 2.3 SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDOS (SAI) ........................................... 59 2.3.1 Mantenimiento Preventivo ........................................................................................... 60 2.3.2 Mantenimiento Correctivo............................................................................................ 60 2.3.2.1 Defectos comunes en las UPS............................................................................. 60 2.3.2.2 Metodología de reparación de la UPS CENTELA 625A........................................... 61 2.4 FUENTE ATX ..................................................................................................................... 63.

(10) x 2.4.2 Mantenimiento Correctivo............................................................................................ 64 2.5 UNIDAD CENTRAL DE LAS COMPUTADORAS PERSONALES ..................................... 65 2.5.1 Mantenimiento Preventivo ........................................................................................... 67 2.5.2 Montaje de un ordenador Pentium IV.......................................................................... 67 2.5.2.1 Tarjeta Madre ....................................................................................................... 67 2.5.2.2 Preparación de la Tarjeta madre .......................................................................... 68 2.5.2.3 Instalación del Microprocesador en la Tarjeta Madre........................................... 68 2.5.2.4 Instalación de la Tarjeta Madre ............................................................................ 69 2.5.2.5 Instalación del Sistema de Enfriamiento ............................................................. 70 2.5.2.6 Instalación de la Memoria RAM............................................................................ 71 2.5.2.7 Instalación del Disco Duro.................................................................................... 72 2.5.2.8 Instalación del Lector de Disco............................................................................. 72 2.5.2.9 Instalación de la Disquetera ................................................................................. 72 2.6 MONITORES DE TRC ....................................................................................................... 73 2.6.1 Mantenimiento Preventivo ........................................................................................... 74 2.6.2 Mantenimiento Correctivo............................................................................................ 74 2.6.2.1 Fuente de alimentación ........................................................................................ 74 2.6.2.2 Circuito de barrido horizontal y generación de la alimentación del TRC .............. 76 2.6.2.3 Circuito de barrido vertical.................................................................................... 79 2.6.2.4 Amplificador de video ........................................................................................... 80 2.6.2.5 TRC ...................................................................................................................... 81 2.6.3 Teoría de operación del procesador Horizontal y Vertical TDA 4855/ TDA 4858 ....... 82 CAPITULO 3. PAGINA WEB SOBRE MANTENIMIENTO........................................................... 84 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................... 86 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................................. 87 ANEXOS ...................................................................................................................................... 88.

(11) INTRODUCCIÓN. 1. INTRODUCCIÓN. Desde hace varios años, la computación ha alcanzado un lugar preponderante en el desarrollo de la vida social y económica de cualquier país y Cuba no escapa a esta realidad. El gobierno cubano ha tomado muy en serio la tarea de llevar la informatización a todos los rincones de nuestra isla. Son muchos los modelos y accesorios de equipos de computación que se han adquirido y/o elaborado y se encuentran en la educación, la industria, la salud, los servicios y otros. A lo largo de estos últimos años, el desarrollo de la computación ha sido vertiginoso y progresivamente ascendente y esto reclama la superación constante del personal dedicado a su mantenimiento, para incrementar la competitividad de su trabajo. En el caso particular de la Universidad Central de Las Villas (UCLV), la labor de mantenimiento de los equipos de computación se lleva a cabo en lo fundamental en el Centro de Desarrollo Electrónico (CDE) y en las prioridades de su dirección, se encuentra la de adiestrar eficazmente a los alumnos que realizan sus prácticas en el centro, para lo cual se trabaja en la confección de una metodología para ejecutar el mantenimiento preventivo y correctivo con la Calidad requerida. El objetivo general del presente trabajo consiste en elaborar una guía teórico-práctica para el mantenimiento a los equipos de Computación. Los objetivos específicos son los siguientes: Recopilar la información científico-técnica sobre el tema. Detallar las características del funcionamiento de los equipos. Elaborar una guía metodológica para los mantenimientos preventivos y correctivos. Confeccionar una página WEB sobre mantenimiento..

(12) INTRODUCCIÓN. 2. Hipótesis de la investigación El estudio le facilitará al estudiante que comienza sus prácticas laborales un material que le permita conocer el funcionamiento y los procedimientos para el mantenimiento a varios de los equipos de computación. Organización del informe El Capítulo 1 nombrado “Funcionamiento de los Equipos de Computación”, aborda lo referente a la manera en que trabajan algunos de los principales equipos que forman parte del bloque computacional y se tratarán en total siete clases de equipos (Ratón, Teclado, Impresoras Matriciales, UPS, Fuente ATX, Unidad Central y Monitores TRC). El Capítulo 2, “Mantenimientos Preventivo y Correctivo”, se refiere a la metodología y las herramientas necesarias para realizar satisfactoriamente el mantenimiento de los equipos que se abordan. El Capítulo 3, nombrado “Página WEB sobre Mantenimiento”, se trata la forma de interactuar con las opciones que aparecen en ella, así como la información que encontrará el usuario en cada enlace..

(13) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 3. CAPÍTULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACIÓN En este capítulo se estudia el funcionamiento de varios equipos y accesorios que conforman el bloque computacional. Específicamente se trataran 7 clases de equipos, a saber, Ratón, Teclado, Impresoras Matriciales, Fuentes de Alimentación UPS, Fuentes ATX, Unidades Centrales y Monitores TRC. El principal objetivo del presente capítulo es dar una panorámica del funcionamiento y de su estado actual.. 1.1 RATÓN Y TECLADO En este epígrafe se abordan dos componentes de entrada directamente relacionados con la interacción entre el usuario y la Personal Computer (PC), el ratón y el teclado. Se trata de dos dispositivos con una función específica y con un diseño no muy complejo, pero imprescindibles para interactuar con una PC. 1.1.1 Ratón Fue en 1973 con el sistema Alto de Xerox cuando se utilizó el primer ratón para sacar provecho a la primera interfaz gráfica, que ya se había presentado en 1968. En 1984 con la introducción del ordenador personal Macintosh el ratón empezó a popularizarse, alcanzando un éxito rotundo y redefiniendo completamente la forma en que se usan los ordenadores. El ratón se presenta como un dispositivo simple, pero realmente eficiente. Las aplicaciones actuales están sumamente orientadas al uso del ratón, pues un elevado porcentaje de las acciones que se realizan con una PC se desencadenan mediante unos simples movimientos y pulsaciones realizados con este dispositivo. Su misión principal consiste en señalar puntos concretos de la interfaz de usuario de los programas, al convertir los movimientos de la mano que desliza el ratón sobre una superficie plana, en la información digital que el ordenador puede procesar. Dicha información se convierte en el movimiento de un puntero en la pantalla, que refleja el movimiento de la mano. Está integrado por una esfera de material plástico, que establece contacto con la superficie sobre la que se desliza, usualmente una alfombrilla con una cubierta plástica, como se puede apreciar en la figura1.1.1a en la parte señalada con (a). Cuando el usuario desplaza el ratón, la esfera rueda y hace girar los dos pequeños rodillos (b) que se encuentran en contacto con ella. Uno de los rodillos reacciona al desplazamiento en la dirección X (horizontal), mientras que el otro detecta el desplazamiento en la dirección Y (vertical)..

(14) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 4. Cualquier desplazamiento del ratón se puede entender como la combinación de los desplazamientos horizontal y vertical y por ello los ejes de giro de los rodillos forman un ángulo de 90 grados.. Fig1.1.1a Sistema de movimiento del ratón de esfera Cada rodillo se conecta a un eje que hace girar un disco (c), también de la figura1.1.1a. Cada disco presenta perforaciones en su superficie, formando ventanas distribuidas uniformemente. En un lado de cada disco se halla un diodo emisor de infrarrojos (LED de infrarrojos), mientras que en el lado opuesto se encuentra el sensor de infrarrojos (d). Cuando el usuario mueve el ratón, los discos giran y al desplazarse las perforaciones por delante del LED emisor, se alterna luz y oscuridad en el lado del sensor, es decir, que se producen pulsos de luz que se convierten en pulsos eléctricos. La señal resultante determina claramente el número de pulsos detectados durante cada período de monitorización y esto permite calcular la velocidad y la longitud del desplazamiento en cada dirección. Determinación del desplazamiento del ratón. Con la configuración explicada hasta ahora, se puede detectar la distancia recorrida y la velocidad, pero no el sentido del movimiento. Una de las soluciones para resolver este problema es añadir a cada disco un nuevo par emisor-sensor situado justamente en el otro extremo del disco, de tal forma que ambos sensores vean pulsos de luz al mismo tiempo.. Fig1.1.1b Determinación del movimiento del ratón.

(15) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 5. Entre el disco y cada sensor se coloca una pieza de plástico que presenta una perforación y actúa como una ventana para determinar lo que cada sensor puede ver. La perforación en uno de los sensores se coloca ligeramente más alta que en el otro sensor y esto se hace de modo que, cuando un sensor detecta un pulso de luz, el otro está en estado de transición, de luz a oscuridad, o viceversa. El proceso ilustrado en la figura1.1.1b consiste en centrarse solamente en uno de los sensores (por ejemplo, el sensor A). Cuando se detecta un pulso de luz en A, se observa el tipo de transición que ocurre en el sensor B, pocos instantes después. Si se gira en sentido antihorario, se aprecia que B pasará de luz a oscuridad (pulso negativo). En cambio, si se gira en sentido horario, la señal B pasará de oscuridad a luz (pulso positivo). Visto de otro modo, las dos señales producidas son iguales, pero aparecen con un cierto retardo de tiempo entre ellas y de acuerdo cuál de las dos señales se retarda respecto a la otra, se tiene uno u otro sentido. Este es uno de los métodos para determinar el sentido, pero no el único. Un procesador, incluido en el ratón, lee los pulsos y los traduce a información digital, que resulta fácil de procesar por parte del PC. Esta información se envía en formato serie, a través del cable.Existen dos o tres botones en el ratón y su estado se incluye en la información enviada al PC. En el ámbito de los conectores, la mayoría de ratones se comunican con la PC mediante la interfaz PS/2 o conectores para el puerto serie DB-9. Independientemente del tipo de conector, el ratón envía al PC tres bytes de información en formato serie, a una velocidad de hasta 1.200 bps, que es aproximadamente 40 veces por segundo. El primer byte contiene la siguiente información; estado de los botones izquierdo y derecho, sentido del movimiento en ambas direcciones (X y Y) y la información de desbordamiento en las direcciones X y Y. Los siguientes 2 bytes contienen, respectivamente, el movimiento en las direcciones X y Y. En otras palabras, estos dos bytes contienen el número de pulsos detectados en cada dirección desde la última vez que se envió información al PC. Si el ratón se desliza muy rápido, es posible que se cuenten más de 255 pulsos en cualquiera de las direcciones, y de ahí la inclusión de indicadores de desbordamiento. 1.1.2 Otras tecnologías de ratones Ratón óptico La firma Agilent Technologies desarrolló en 1999 un tipo de ratón realmente innovador, al que se denominó "ratón óptico". Esta tecnología ha demostrado ser realmente eficaz y en consecuencia, goza actualmente de una gran aceptación..

(16) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 6. El ratón óptico de la figura 1.1.2a es básicamente, una pequeña cámara que toma unas 1.500 imágenes por segundo y un software de procesamiento digital de imagen en tiempo real.. Fig1.1.2a Ratón óptico Se incorpora un diodo emisor de luz (LED) que ilumina la superficie sobre la que se arrastra el ratón. La cámara captura imágenes de la superficie y las envía a un procesador digital de señales (PDS), operando con un rendimiento muy elevado (18 millones de instrucciones por segundo). El software que se ejecuta sobre el PDS es capaz de detectar patrones sobre cada imagen recibida. Estudiando como se desplazan dichos patrones en las imágenes sucesivas, el PDS averigua el desplazamiento y la velocidad. Esta información se envía al PC cientos de veces por segundo, lo que ofrece una confortable sensación de continuidad para el usuario. Los ratones ópticos reportan varios beneficios con relación a los convencionales. En primer lugar, la ausencia de componentes móviles como esfera y discos reduce considerablemente la probabilidad de fallos. Tampoco hay que olvidar que, en los ratones convencionales, la suciedad presente en la superficie de desplazamiento penetra en el interior del ratón con gran facilidad y esto provoca interferencias en los sensores, algo que no ocurre en los ratones ópticos. Otra ventaja radica en que, en los ratones ópticos, el seguimiento de los movimientos del ratón se realiza a mayor velocidad, obteniendo en la pantalla un movimiento más continuo. Finalmente, es importante recalcar que los ratones ópticos no requieren del uso de una superficie especial, pues en realidad pueden trabajar prácticamente sobre cualquier superficie. Ratón inalámbrico El ratón inalámbrico de la figura 1.1.2b, básicamente, se trata de un ratón convencional, en el cual se ha sustituido el cable de comunicación con la PC por un enlace de radiofrecuencia o infrarrojos. La ventaja radica en que el ratón se puede mover y cambiar de lugar con gran comodidad, ya que no hay un cable que haga difícil dicha tarea. Sin embargo, este tipo de ratón es sensible a.

(17) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 7. señales electromagnéticas y esto podría conducir a problemas en entornos con un alto nivel de interferencias.. Fig1.1.2b Ratón inalámbrico Footmouse Una opción poco común pero práctica es lo que se denomina footmouse de la figura 1.1.2c. Se trata, en este caso, de un ratón controlado por el pie, en lugar de la mano. La ventaja principal radica en que el teclado se puede usar sin limitaciones, es decir, con ambas manos, mientras se emplea el ratón.. Fig1.1.2c Footmouse Además, puede ser de gran utilidad para muchas personas con cualquier tipo de minusvalía en las extremidades superiores. Tecnología Glidepoint Una tecnología muy utilizada en los ordenadores portátiles es la denominada Glidepoint, mostrado en la figura 1.1.2d. Se trata de una pequeña superficie rectangular, donde el usuario desplaza el dedo y el ratón se mueve de forma acorde en la pantalla. Si el usuario desea hacer clic o doble clic, lo puede hacer directamente sobre la superficie, mediante ligeras pulsaciones. Además, se suele disponer de los dos botones típicos del ratón, para los usuarios que desean emplear el método tradicional. Normalmente, los bordes inferior y lateral de la superficie permiten.

(18) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 8. controlar cómodamente las barras de desplazamiento típicas de las aplicaciones para Windows. Como inconveniente, si los dedos del usuario se encuentran húmedos, este tipo de ratón no funcionara correctamente.. Fig1.1.2d Glidepoint El sistema Intellimouse Otra tecnología de gran aceptación, lanzada por Microsoft en 1996, es la conocida como Intellimouse, se observa en la figura 1.1.2e, que consiste en la introducción de una pequeña rueda, que el usuario puede desplazar en ambos sentidos y que además se puede presionar como un botón más.. Fig1.1.2e Intellimouse El desplazamiento de la rueda permite gobernar cómodamente las barras de desplazamiento de Windows. La función asociada a la pulsación de la rueda suele ser programable, asignando tareas como copiar, pegar y otras. Ratones trackball Finalmente, cabe resaltar la existencia de los ratones denominados trackball, como en la figura 1.1.2f. Básicamente, se trata de un ratón convencional, pero en este caso la esfera no se mueve como consecuencia del roce con la superficie, sino que es accionada directamente por el usuario y por tanto, ya no es necesario mover el ratón. En la parte superior se encuentran la esfera al alcance del dedo pulgar del usuario y los botones..

(19) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 9. Fig1.1.2f Ratón trackball . Además, no es necesario adquirir una alfombrilla, porque no hay necesidad de desplazamiento, el ratón requiere poco espacio libre en el área de trabajo. Como se puede intuir, no existe una versión óptica de los ratones trackball. 1.1.3 Teclado El teclado es un conjunto de interruptores teclas, que se hallan conectados a un microprocesador. Este último vigila el estado de los interruptores, y responde de forma específica ante cualquier cambio de estado. Los teclados suelen incorporar cuatro tipos de teclas; de escritura, de función, de control y de teclado numérico o keypad. Las teclas de escritura se suelen organizar en formato QWERTY (son las seis primeras letras que aparecen en este arreglo). La disposición de teclas es justamente la que podemos encontrar en una máquina de escribir. Teclado numérico El teclado numérico (con un total de 17 teclas) facilita enormemente la introducción de dígitos, operadores matemáticos elementales, punto decimal y otros. La disposición es la que se encuentra en multitud de calculadoras, lo que hace su uso más familiar. Teclas de función Las teclas de función, dispuestas en una fila en la parte superior del teclado, permiten que los programas o el sistema operativo les asignen comandos específicos. Por ejemplo, a la tecla F1 se le suele asignar el comando "mostrar ayuda", casi de forma estándar. Teclas de control Finalmente, las teclas de control facilitan las funciones de edición en la pantalla como: inicio, fin, insertar, eliminar, escape etc y ofrecen cursores para desplazarse en la pantalla. En el caso.

(20) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 10. particular de los teclados diseñados para Windows, aparecen nuevas teclas de control, como "menú inicio" o "menú de contexto”. 1.1.3.1 Funcionamiento del teclado Las teclas se hallan ligadas a una matriz de circuitos o matriz de teclas de dos dimensiones. Cada tecla, en su estado normal (no presionada) mantiene abierto un determinado circuito. Al presionar una tecla, el circuito asociado se cierra y por tanto, circula una pequeña cantidad de corriente. El microprocesador detecta los circuitos que han sido cerrados e identifica en que parte de la matriz se encuentran, mediante la asignación del par de coordenadas x, y.. Fig1.1.3.1 Matriz de teclas La Figura1.1.3.1 muestra el aspecto físico y el esquema de una matriz de teclas. Si se presiona la tecla resaltada en rojo, la corriente fluirá desde F1 hacia C1. El microprocesador identifica la tecla con las coordenadas (1,1), o lo que es lo mismo, fila 1 y columna 1. Si se presiona la tecla resaltada en azul, las coordenadas son (3,2). Acto seguido, se acude a la memoria ROM del teclado, que almacena lo que se denomina "mapa de caracteres". Dicho mapa no es más que una tabla que asigna un caracter a cada par (x, y). También se almacena el significado de pulsar varias teclas simultáneamente. Por ejemplo, a la tecla etiquetada como "T" se le asigna el caracter "t", pero si se pulsa SHIFT +T, se asigna "T". Los teclados permiten que la computadora asigne un nuevo mapa de caracteres, permitiendo crear teclados para multitud de lenguajes..

(21) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 11. El efecto rebote Como interruptores, las teclas padecen del conocido "efecto rebote". Cuando una tecla se presiona, se produce una cierta vibración, que equivale a presionar y soltar la tecla repetidas veces, muy rápidamente y una de las misiones del procesador del teclado es eliminar este fenómeno. Cuando el procesador detecta que una tecla cambia de estado con una frecuencia excesiva (mayor que la que un humano puede generar al usar normalmente el teclado), interpreta el conjunto de rebotes como una simple pulsación. Sin embargo, si se mantiene pulsada la tecla más tiempo, el procesador detecta que los rebotes desaparecen e interpreta que se envía el mismo caracter al PC repetidas veces. La frecuencia con la cual se envía el caracter repetido al PC se puede establecer por software, concretamente desde el sistema operativo. 1.1.4 Tecnologías de teclados Teclas de cúpula de goma En la actualidad, los teclados más populares emplean teclas de "cúpula de goma". Las teclas reposan sobre una cúpula fabricada en goma, de pequeño tamaño y gran flexibilidad, con un centro rígido de carbono.. Fig1.1.4a Cúpulas de goma Cuando se realiza una pulsación, la pieza colocada bajo la superficie de la tecla hunde la cúpula y esto hace que el centro de carbono se hunda también, hasta tocar una pieza metálica situada en la matriz de circuitos. Mientras la tecla permanezca pulsada, el centro de carbono cerrará el circuito apropiado. Cuando la tecla se libera, la cúpula de goma vuelve a su posición original, y el centro de carbono deja de cerrar el circuito asociado a la tecla. Como consecuencia, la tecla también vuelve a su posición original, quedando lista para volver a ser presionada..

(22) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 12. Estos teclados resultan económicos y además, presentan una excelente respuesta táctil. Otra ventaja se centra en su gran resistencia al polvo y a la suciedad, ya que las cúpulas de goma aíslan los interruptores. La figura 1.1.4a muestra un teclado de este tipo. Teclados de membrana Los teclados de membrana se asemejan a los de cúpula de goma en su forma de operar; sin embargo, en lugar de emplear una cúpula de goma independiente para cada tecla, se basan en una única pieza de goma, que cubre todo el teclado y contiene un abombamiento para cada tecla. Estos teclados no se encuentran con facilidad en el mundo de los ordenadores personales, ya que ofrecen una respuesta táctil inapropiada. En cambio, gracias al gran aislamiento al que se somete la matriz de circuitos, estos teclados se emplean habitualmente en sistemas sometidos a condiciones extremas. Teclados capacitivos Pasando a una tecnología no mecánica se encuentran los teclados capacitivos, donde los interruptores no son realmente mecánicos y de hecho, la corriente fluye continuamente por toda la matriz de teclas. Cada tecla está provista de un muelle, que asegura el retorno a su posición original tras una pulsación. Bajo la superficie de cada tecla se halla una pequeña placa metálica y debajo de dicha placa, a una cierta distancia, se halla otra nueva placa metálica. El conjunto de dos placas metálicas separadas por el material dieléctrico aire no es más que un condensador, cuya capacidad varía en función de la distancia entre las placas. Por tanto, al pulsar la tecla y por tanto acercar las placas, se produce un cambio de capacidad que sirve para detectar la pulsación de la tecla. El costo de estos teclados es elevado pero, por otro lado, se deterioran muy poco. Esto último les permite gozar de una larga vida, mayor que la ofrecida por cualquier otra tecnología de teclados. Ya que las dos placas nunca entran en contacto directo y no existen rebotes, lo que supone otra ventaja importante. La tecnología de contacto metálico Otra tecnología más simple es la de contacto metálico. En ella, las teclas se dotan de un resorte, y cada circuito se cierra por el contacto directo entre dos placas metálicas. Otra variante introduce un material esponjoso entre las dos placas..

(23) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 13. En general, esta tecnología proporciona una buena respuesta táctil. El problema reside en que los contactos se deterioran rápidamente, ya que no existe una barrera aislante que proteja la matriz de contactos, como en los teclados de membrana o en los de cúpula de goma. Teclados ergonómicos. Los conocidos teclados ergonómicos tienen como objetivo proporcionar un medio cómodo para teclear, haciendo que manos, muñecas y antebrazos se coloquen en una posición relajada, con respecto a los teclados convencionales.Algunos estudios revelan que el uso del teclado en un modo inapropiado puede derivar en lesiones como la tendinitis.. Fig1.1.4b Teclado ergonómico El teclado queda dividido en dos grupos de teclas, que se disponen formando un cierto ángulo y de esta manera, los codos reposan en una posición mucho más natural que la usual. También se suele añadir un reposa muñecas y se aplica una cierta curvatura al teclado. Hay que remarcar que el uso de estos teclados implica un cierto período de familiarización con la nueva organización de teclas. En general, el usuario suele adaptarse en poco tiempo, gozando después incluso de mayor velocidad de escritura y menor cansancio en sus manos.. 1.2 IMPRESORAS MATRICIALES Las impresoras matriciales fueron las primeras que surgieron en el mercado y aunque han perdido terreno últimamente frente a las de inyección de tinta y láser, siguen siendo las únicas que pueden imprimir formularios continuos, lo que las hace una opción válida para locales comerciales que necesitan imprimir facturas. Según como sea el cabezal de impresión, se dividen en dos grupos principales, de margarita y de agujas. Las de margarita incorporan una esfera metálica en la que están en relieve las diversas letras y símbolos a imprimir, la esfera pivotea sobre un soporte móvil y golpea a la cinta de tinta, con lo cual se imprime la letra correspondiente. El método es absolutamente el mismo que se usa en muchas máquinas de escribir eléctricas y lo único que las diferencia es la carencia de teclado. Las impresoras de margarita están en completo desuso debido.

(24) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 14. a que sólo son capaces de escribir texto; además, para cambiar de tipo o tamaño de letra se debe cambiar la matriz de impresión o esfera. Las de agujas son las que imprimen caracteres compuestos por puntos empleando un cabezal de impresión formado por agujas accionadas electromagnéticamente, prácticamente igual a una máquina de escribir y fueron las primeras en salir al mercado. Los parámetros principales de calidad de la impresión de una del tipo matricial son el número de puntos de la matriz de agujas y su velocidad. Por lo general, las impresoras matriciales se clasifican por el número de agujas del cabezal de impresión dispuestas en forma de rectángulo. Normalmente son de 9 y se emplean frecuentemente para imprimir reportes y materiales donde la calidad no es muy importante, o también de 24 que permite mayor nitidez. Algunas agujas están desalineadas en los extremos, para marcar comas. 1.2.1 Funcionamiento Este tipo de impresora es de impresión bidireccional, ya que lo realizan en el desplazamiento hacia la derecha. Es una impresora por impacto, si una aguja es impulsada hacia afuera del cabezal por un mecanismo basado en un electroimán impacta una cinta entintada y luego retrocede a su posición de reposo merced a un resorte. La cinta sobre la zona de papel a imprimir al ser impactada por una aguja, le transfiere un punto de su tinta al papel. Así, una aguja de 0,2 mm de diámetro genera un punto de 0,25 rnm de diámetro. Si bien las agujas en el frente del cabezal están paralelas y muy próximas, se van separando y curvando hacia la parte posterior del cabezal, terminando en piezas plásticas como porciones de una pizza, que forman un círculo. De esta forma el cabezal puede alojar cada electroimán que impulsa cada aguja. Estas agujas terminan en una pieza plástica de forma de sector circular, que tiene adosada un imán cilíndrico y este imán puede desplazarse dentro de un arrollamiento de alambre que lo rodea, si se hace circular por este una corriente eléctrica, la cual produce en sus extremos dos polos magnéticos que atraen al imán. Entonces, el desplazamiento del imán hará que la pieza plástica citada pivotee, impulsando la aguja hacia la cinta, a la par que se contrae un resorte que rodea la aguja. Al cesar la circulación de corriente, el imán deja de estar atrapado por el arrollamiento, por lo que el resorte recupera su posición normal y su estiramiento hace que la aguja vuelva a su posición de reposo. El funcionamiento de la impresora es manejado por un microprocesador que ejecuta el programa que está en la memoria de la impresora. También en la ROM (Read only memory) están contenidas.

(25) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 15. las matrices de puntos que conforman cada caracter a imprimir y de distintos tipos (Roman, Sans Serif y otros). Esta forma de almacenar cada letra mediante un mapa o matriz de unos y ceros, que definen una matriz de puntos (representados por los unos) preestablecidos se conoce como tipos de letra fuentes "bit map". Cada letra se caracteriza por una matriz particular, que es única para cada estilo de letra y tamaño. Muchas impresoras presentan además una memoria RAM para definir matrices de otras tipografías no incorporadas. La operatoria en modo texto es la siguiente. Desde la memoria llegan al puerto de la impresora, byte por byte, caracteres codificados en ASCII para ser impresos y un código acerca del tipo y estilo de cada caracter. Cada uno será transferido a través del cable de conexión al buffer RAM de la impresora de 8 KB, donde se almacenan. Según la fuente y el código ASCII de cada caracter a imprimir, el microprocesador de la impresora localiza en la memoria ROM, la matriz de puntos que le corresponde. Luego, este procesador también ejecutando programas que están en la ROM determina: •. Los caracteres (matrices de puntos) que entrarán en la línea a imprimir.. •. El movimiento óptimo del cabezal de impresión, a la derecha o a la izquierda, en función de la posición donde este se halla en cada momento.. •. Las agujas que se deben disparar en cada posición del cabezal, para imprimir la línea vertical de puntos que forma la matriz de un caracter en el papel.. Cuando se imprime una línea, el cabezal es acelerado hasta alcanzar una cierta velocidad y es desplazado en forma rectilínea hacia la derecha o la izquierda, enfrentando al papel para formar líneas de puntos verticales en este y entre ambos se mueve lentamente la cinta entintada. Cada 0,2 mm o menos, según la resolución, (en correspondencia con cada milisegundo, o menos) del recorrido del cabezal, se disparan sobre la cinta las agujas que correspondan según la porción del caracter que se está imprimiendo. En el espacio entre dos caracteres no se dispara ninguna aguja. De esta forma, el cabezal va imprimiendo columnas de puntos, que van formando una línea de caracteres o puntos, que forman parte de un dibujo o letras (en modo gráfico). Luego de imprimir una línea, el mecanismo de arrastre del papel hace que este se desplace verticalmente. Las impresoras de matriz de agujas son especialmente útiles para imprimir varias copias usando papel carbónico y papel con perforaciones laterales para ser arrastrado con seguridad, pudiendo.

(26) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 16. adquirirse con carro ancho. Estas posibilidades y su bajo costo, las hace indispensables para muchos usos comerciales. Así mismo, el costo por página es muy bajo y su vida útil es larga (entre 3 y 6 años). El hecho de ser impresoras por impacto, las hace ruidosas, inconveniente mejorado últimamente. Otra desventaja que tienen es su baja velocidad. Una resolución típica puede ser 120x72 dpi (dot per inch, o sea, puntos por pulgada). Ello implica que en sentido horizontal y vertical se tienen 120 y 70 puntos por pulgada, respectivamente. Los 120 dpi se deben a que el cabezal se dispara cada 1/120 de pulgada (unos 0,15 mm) en su movimiento horizontal. También puede elegirse 60 dpi y 240 dpi. Con 240 dpi, dada la velocidad de disparo requerida, una misma aguja (por su inercia mecánica) podría no dispararse dos veces sucesivas. En tal caso, primero se imprimen las columnas pares que componen un renglón, y en una segunda pasada, las impares, desfasando el cabezal 1/240 de pulgada. Los 70 dpi de resolución vertical suponen que entre dos agujas existe una separación de 1/70 de pulgada (0,35 mm), pero este valor puede mejorarse con técnicas semejantes a las descritas para la resolución horizontal También la resolución depende del diámetro de las agujas, para obtener puntos más pequeños. En estas impresoras, los gráficos no salen muy bien y tardan mucho,.lo cual ocurre porque en el modo gráfico se le deben enviar al buffer de la impresora los bytes que indican cuales agujas deben dispararse en cada posición del cabezal. En cambio cuando se imprime texto, solo debe enviarse el código ASCII de los caracteres a imprimir, ya que en la memoria de su microprocesador está tabulado cuales son las agujas que se deben disparar para formar cada uno de esos caracteres. Las principales ventajas de esta tecnología son las siguientes: •. Su capacidad de obtener copias múltiples e imprimir formularios continuos.. •. Su velocidad en texto es de las más elevadas. •. Su costo y mantenimiento es de los más bajos que hoy ofrece el mercado.. Como contrapartida sus inconvenientes son: •. El ruido ciertamente elevado y la incapacidad de manejar color o varios tipos de fuentes.. En general, las impresoras matriciales de agujas se posicionan como impresoras de precio reducido, calidad media-baja, escaso mantenimiento y alta capacidad de impresión. El fabricante más importante de este tipo de impresoras es la firma Epson, con diversos modelos y precios..

(27) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 17. 1.3 SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDOS (SAI) Un SAI. o Sistema de Alimentación Ininterrumpida, en inglés UPS (Uninterrumpible Power. Supply), es un equipo electrónico capaz de minimizar los riesgos que se pueden derivar de una alimentación eléctrica comercial inestable. Su función es la de corregir las disfunciones de la tensión alterna suministrada por las compañías eléctricas. Las circunstancias que ocasionan este error de suministro se pueden resumir en: fenómenos naturales, fenómenos mecánicos, fenómenos eléctricos y errores humanos. El UPS contiene una batería que generalmente está cargándose constantemente para mantener la capacidad máxima. Cuando hay una disminución o una sobrecarga de la tensión, el UPS inmediatamente (en 1 o 2 milisegundos) reemplaza la energía que estaba usando por la de las baterías. En caso de un corte de tensión es capaz de mantener funcionando su instalación informática generando energía instantáneamente durante un tiempo aproximado de 10 a 20 min. Un Sistema de Alimentación Ininterrumpida ofrece diferentes niveles de protección frente a cortes, micro cortes, subidas y bajadas (mediante un estabilizador), picos (gracias a los MOV) y armónicos de la tensión eléctrica(a través de un filtro EMI/RFI), así como de picos transitorios en la línea telefónica cuando se emplean módems. Evita que se quemen las PC´s y/o los Periféricos, el envejecimiento progresivo del hardware por fatiga y sobrecalentamiento de sus componentes, la pérdida de datos y tiempo/dinero en reparaciones costosas. 1.3.1 Bloques Constructivos de una UPS •. Entrada: La sección de entrada es la forma en que la tensión de la línea es conectada a la UPS. Puede ser un cable incorporado, un cable enchufable o una bornera con terminales.. •. Batería: Necesaria para mantener funcionando a la UPS cuando la energía de la línea falla o cae demasiado. Normalmente las UPS de pequeña potencia utilizan baterías internas selladas, libres de mantenimiento. En grandes UPS se emplean baterías de electrolito líquido.. •. Conmutador: En una UPS On-Line un conmutador mecánico o estático es usado como parte del circuito automático o manual de by-pass. En una UPS Off-Line, un conmutador mecánico o relé es usado para conmutar la carga a la salida del inversor, cuando falla la línea de alimentación.. •. Comunicación: Permite un monitoreo remoto del funcionamiento de la UPS, el estado de la línea de alimentación y las baterías entre otros, así como la posibilidad de realizar un.

(28) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 18. cierre ordenado del sistema. El uso de las comunicaciones vía RS-232, protocolos TCP/IP, y SNMP, es muy común en las UPS actuales. •. Controles: La mayoría de los equipos UPS operan de manera automática. Tienen una alarma sonora y/o lumínica indicadora de la falla de línea y batería y un panel de control relativamente sencillo.. •. Estabilizador: Una UPS con un sistema de regulación de tensión de entrada o estabilizador es conocida como UPS Interactiva. El estabilizador de tensión es utilizado para mantener el voltaje de entrada dentro de los límites aceptables para la carga, cuando la tensión de la línea disminuye o se eleva fuera de un intervalo predeterminado.. •. Transformador: Normalmente no se necesita usar un transformador de aislamiento, pero es necesario en algunos tipos de diseño. Reduce el voltaje de entrada a 12v ó 24v según el modelo para cargar la batería y eleva la salida del inversor a 110v para alimentar la carga.. 1.3.2 Tipos de UPS La mayoría de las configuraciones utilizan solamente estos bloques y hay dos grandes categorías principales, On-Line y Off-Line. La mayoría de las configuraciones entra en la categoría Off-Line debido fundamentalmente a su menor costo. On -Line: Si el 100% de la corriente de la carga es normal y permanentemente suministrado por el inversor la UPS es del tipo On-Line. Off-Line: Si la corriente de la carga es normalmente suministrada directamente por la línea, la UPS es del tipo Off-Line.. Fig1.3.2a UPS on-line/Funcionamiento en modo línea normal.

(29) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 19. Fig1.3.2b UPS on-line/Funcionamiento en modo baterías. Fig1.3.2c UPS on-line/Funcionamiento en modo BYPASS En las figuras 1.3.2 a, b y c se muestran los diagramas de la UPS on-line en funcionamiento en los modos normal, con baterías y BYPASS respectivamente. En las figuras 1.3.2d y e se muestra el funcionamiento de la UPS off-Line en modo normal y modo baterías. Una importante mejora a la UPS tipo off-line fue agregarle un regulador de tensión de entrada (estabilizador), constituido por un transformador con derivaciones seleccionables, figura 1.3.2f. El estabilizador de tensión a la entrada del sistema permite operarlo en "Modo Normal" cuando se.

(30) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 20. producen caídas ó sobre elevaciones en la tensión de línea, sin que sea necesario conmutar al Modo Batería.. Fig1.3.2d UPS off-line/Funcionamiento en modo normal. Fig1.3.2e UPS off-line/Funcionamiento en modo baterías. Fig1.3.2f UPS Interactiva/Funcionamiento con red normal.

(31) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 21. 1.3.3 Funcionamiento de la UPS off-line Modo normal: En el modo normal de operación de la figura 1.3.3a, o sea, trabajando con corriente alterna AC, el voltaje de alimentación es de un nivel tal que no es necesario que el Inversor entre a funcionar y por tanto, el voltaje de Entrada pasa por el filtro supresor de transiciones y después energiza la carga a través del conmutador de Transferencia, el cual está Normalmente cerrado tomando en cuenta que es un relevador. La corriente fluye desde la Entrada y hacia la carga y una pequeña cantidad de corriente es rectificada por el cargador de baterías y utilizada para mantener la batería en flotación o carga. El Inversor se encuentra apagado en stand-by.. Fig1.3.3a Funcionamiento en modo normal Modo Baterías: Cuando el voltaje de alimentación del UPS se sale del intervalo predeterminado de operación, pasa al Modo Baterías o Inversor, como en la figura 1.3.3b. El voltaje de entrada tiene una ventana aceptable de operación que suele ser de un +/-15% aproximadamente y este se escoge tomando en cuenta el voltaje adecuado para alimentar la carga. Siendo el voltaje nominal de 120 volts, el intervalo va desde 102 volts y hasta 138 volts y dentro de esos valores, la UPS entrega ese mismo voltaje a la salida, solamente acondicionado por el Filtro. Si el voltaje de Entrada es menor a 102 volts o mayor a 138 volts, entonces su Control enciende inmediatamente el Inversor y al mismo tiempo manda a energizar el relevador de transferencia. Cuando el relevador conmuta, el Inversor ya está encendido y listo para energizar la carga. El voltaje del Inversor es regulado y entrega un valor de 120 VCA +/-3% a 60 Hz, donde la frecuencia es controlada por un cristal, aún y cuando inicialmente el voltaje de las baterías comienza en unos 14.0 volts y cuando la batería está totalmente descargada el voltaje es de 10.5 volts. Para el caso que la batería del UPS sea solamente una de 12 volts..

(32) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 22. Fig1.3.3b Funcionamiento en modo inversor Regreso a operación normal: Una vez que el voltaje regresa a los límites permitidos, el conmutador de transferencia o relevador de transferencia se desenergiza y la UPS regresa a su operación Normal donde la carga es nuevamente alimentada por el voltaje de Entrada. El Inversor se apaga al mismo tiempo y la batería se comienza a recargar hasta que llegue nuevamente a su estado de cargada al 100%. El tiempo que tarde en recargarse al 100% depende del tiempo que el equipo duró en Modo Inversor y generalmente es de 10 veces el tiempo de la descarga, es decir, si la UPS estuvo por 5 minutos, la batería estará casi totalmente recargada en unos 50 minutos, aunque esto varía un poco con el fabricante. En la Tabla 1.3.3 se listan sus ventajas y desventajas. VENTAJAS. DESVENTAJAS. -Es muy económico. -No tiene regulación de frecuencia.. -Consume muy poca energía. -La protección a la carga es limitada. -La vida de la batería es corta (de 2 a 4 años). -Es ligero. -Hay una interrupción en el voltaje de 4 a 10. -Es el más adecuado para el usuario personal. milisegundos cuando se pasa al modo inversor. -La forma de onda cuasisenoidal no es compatible para todo tipo de cargas.. Tabla 1.3.3 Ventajas y desventajas de la UPS off-line 1.3.4 Interfaz y Control Las siguientes informaciones ú órdenes entre la UPS y la computadora son enviadas generalmente por medio del cable de interconexión: 1) Información de un problema en la línea de alimentación, que ha provocado que la UPS haya pasado a funcionar en modo batería..

(33) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 23. 2) Información que la batería está alcanzando su nivel mínimo de capacidad y que la energía de reserva se agotará en un tiempo muy breve. Esta información, recibida en la PC, es interpretada y procesada por el software, que comúnmente toma las siguientes acciones: •. Muestra en la pantalla del monitor que ha ocurrido un fallo de la línea, alertando al operador e indicando además mediante un contador regresivo, el tiempo restante de autonomía del que teóricamente se dispone.. •. Comienza de manera automática un cierre de los archivos abiertos y del sistema operativo, al recibir la señal de estado crítico de la batería.. •. Al terminar de efectuarse el cierre ordenado, el software de comunicación envia a la UPS una orden que apaga el inversor, impidiendo una descarga total de las baterías.. En el Anexo 1 se muestra una UPS Centela a modo de ejemplo.. 1.4 FUENTE ATX La fuente ATX es un conjunto de normas relacionadas con la forma, ubicación y características ergonómicas de las nuevas computadoras. Estas especificaciones surgieron alrededor de los años 90, partiendo del diseño de las tarjetas madres BABY AT y con el objetivo de simplificar, abaratar y mejorar este diseño, así como preparar un nuevo diseño que estuviera acorde con las nuevas arquitecturas de computadoras. De esta forma se lograba un mejoramiento económico, tecnológico y funcional. 1.4.1 Características de la Fuente ATX Las nuevas fuentes de alimentación que responden a la especificación ATX, proporcionan algunos cambios en los conectores de entrada de la tarjeta madre. Primero, se obtienen 3.3 V directamente de la fuente alimentación.. Esta última permite. simplificar el diseño de la tarjeta madre, ya que desde la familia de procesadores Pentium MMX, ya se emplea esta tensión para el CPU y para la memoria, lo que implica integrar a la tarjeta madre un regulador de 3.3V a partir de los 5V. Segundo, con la introducción de nuevos sistemas operativos con habilitación de apagado del sistema por software, se requiere de un conector “soft-power”. Esto trae como consecuencia que aparezca un conector de 20 pines donde se le incorpora el nuevo voltaje de 3.3v junto con las señales “soft-power”, a los voltajes estándar (+5v, -5v, +12v, -12v) En la figura 1.4.1a se observan las nuevas señales del conector de la fuente ATX..

(34) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 24. Fig1.4.1a Conector ATX PSON: Señal de salida de la tarjeta madre que tiene como objetivo el encendido de la fuente de alimentación desde el procesador. Para que se produzca el encendido de la fuente es necesario que esta señal permanezca en "0" volt, pero si no es cero, entonces todos los voltajes de salida de la fuente serán "0" excepto el de 5VSB. 5VSB: Voltaje de salida de la fuente de alimentación y es el encargado de garantizar el trabajo de los circuitos de Stand By en el procesador. Los requerimientos de corriente de este voltaje son actualmente de 720 ma para poder garantizar las nuevas facilidades, como es por ejemplo la posibilidad de "wake on LAN’’. Estas fuentes en su funcionamiento básico son iguales a las antiguas que poseen dos transistores de conmutación, con la configuración completo o semi puente, que trabajan desfasados y controlados por las señales de base provenientes de las salidas de la TL 494 o similar, como muestra la figura 1.4.1b. Para el inicio de las fuentes llamadas de auto arranque, se necesita una resistencia de 200 a 300K como promedio, que va conectada desde el punto de voltaje de +300v en los condensadores de entrada, hasta la base del transistor de conmutación. A diferencia de las fuentes anteriores, donde el interruptor de encendido conectaba o desconectaba directamente la alimentación a los condensadores de entrada, estos tienen un voltaje desde que son conectadas a la alimentación, aún sin haber sido encendidas. Estas fuentes necesitan producir el voltaje de StandBy y lo hacen mediante una fuente auxiliar, que tiene como primera función suministrar el voltaje de 5VSB a la CPU..

(35) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 25. Fig1.4.1b Señaladas en azul las resistencias suprimidas (dibujadas en el circuito, pero no conectadas) Aunque la forma de generar este voltaje puede diferir en su materialización, en general se cumple que estas fuentes auxiliares son del tipo autooscilantes( osciladores) a base de un transistor o de un Circuito Integrado. En la figura 1.4.1c se muestra el esquema general de la Fuente ATX, donde se observa, que básicamente, no se diferencian mucho de las fuentes tradicionales.. Fig1.4.1c Esquema general de una fuente ATX.. Sin embargo, poseen algunas particularidades como es el caso de la fuente auxiliar basada en un oscilador con un transistor Mosfet y esto se debe al mayor requerimiento de potencia. En el Anexo 2 aparece el esquema eléctrico y además se describen las funciones fundamentales de los principales componentes electrónicos de una fuente ATX, donde se destaca PWM TL494 o Modulador por ancho del pulso, que varía precisamente el ancho del pulso de conmutación, en dependencia de los valores de corriente y voltajes de salida y en el Anexo 3 se muestra su esquema eléctrico..

(36) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 26. 1.5 UNIDAD CENTRAL DE LAS COMPUTADORAS PERSONALES En el presente epígrafe se estudia la Unidad Central de las Computadoras Personales, que estan integradas por los Procesadores de la firma INTEL Pentium III / Celeron y Pentium IV / Celeron, de 32 Bits, todos comúnmente usados en nuestra Universidad a lo largo de los últimos años y además los datos más significativos de los Chipset, Memoria, Sistemas de Video, Discos Duros, Buses y Puertos, así como de las Tarjetas Madres. 1.5.1 Descripción de un procesador Entre los datos mas significativos para la descripción de un procesador se encuentran la velocidad, FSB, memoria Caché, voltaje de operación, potencia, temperatura de operación, tecnología, socket y repertorio de instrucciones. Velocidad Valor expresado normalmente en MHz o GHz que viene dado por el producto aritmético del FSB y un factor interno llamado típicamente multiplicador y es uno de los parámetros mas promocionados por los vendedores de procesadores. FSB (Front Side Bus) Enlace del procesador con el resto de los dispositivos de la tarjeta madre y sus velocidades típicas van de 66MHz a 1066MHz. Memoria Caché Memoria RAM estática de alta velocidad que se encuentra dentro del procesador. Es la primera en ser accedida cada vez que se necesitan datos o códigos, trabaja a la velocidad del procesador, lo que hace que su tiempo de acceso sea muy bajo. Se estructura en los niveles L1, L2 y L3. Voltaje de operación Los microprocesadores presentan dos voltajes uno llamado de núcleo (core) y otro de entrada/salida (I/O), aunque típicamente el fabricante hace solo referencia al primero. Este valor tiene gran relación con la potencia y posee valores típicos que van de 1.55 a 1.75 Volt. Potencia Potencia disipada por el procesador en plena operación. Tiene valores típicos desde unos 15 a 115 W y amplia relación con la tecnología, voltaje y temperatura de operación. Temperatura de operación.

(37) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 27. Temperatura máxima que puede alcanzar el procesador en operación sin sufrir daños. Está expresado en grados Celsius y tiene iguales relaciones que la potencia. Tecnología Proceso de producción de los transistores que se encuentran en el procesador dado en tamaño, algunas de ellas son 180nm, 130nm y 90nm. Socket Interfaz electromecánica mediante la que se conecta el microprocesador a la placa base. Define la disposición de los terminales, voltajes, etc. Repertorio de instrucciones Cantidad de instrucciones con las que opera el microprocesador, cada generación incluye nuevas instrucciones básicamente para el manejo de la multimedia y operaciones de cadena. 1.5.2 Procesador Pentium III Este procesador aparece en el mercado el 26 de febrero de 1999 con 9.5 millones de transistores, tecnología de 250nm, FSB a 100MHz y velocidad de 450MHz con un encapsulado Single Edge Contact Cartridge 2 (S.E.C.C.2) normalmente llamado Slot1 y una memoria caché L2 de 512KB y sobre esta base alcanza la velocidad de 650MHz.La plataforma Slot1 fue rápidamente reemplazada por la Flip-Chip Pin Grid Array (FC-PGA) de socket 370 un encapsulado tipo ZIF (Zero Insertion Force) que ya daba prestaciones de bus a 100/133MHz, como muestra la figura 1.5.2a. Este tipo de procesador es el mas extendido en laUCLV, básicamente los de tipo “Coppermine” con velocidades que oscilan desde 500 a 1000MHz.. Fig1.5.2a FC-PGA. “Coppermine” aparece en octubre de 1999 con tecnología de 180nm, amplía su número de transistores a 28 millones, su memoria caché L2 es de 256KB y su voltaje es seleccionable automáticamente a través de las líneas VID0 a VID3. La forma de determinar su parámetros es extremadamente sencilla dada a notificación de Intel, como señala la figura 1.5.2b..

(38) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 28. Fig1.5.2b Notificación de INTEL para los procesadores “Coppermine” Los datos mas significativos son los de la primera fila, donde se da velocidad/caché/FSB/voltaje, pero si se desea conocer más información acerca del procesador se copia el código S-Spec de la tabla 1.5.2 y se buscar el resto de la información en la guía de procesadores de INTEL... Tabla1.5.2 Código S-Spec. El último procesador en la carrera de Pentium III es el llamado Tualatin, que aparece con socket 370 FC-PGA2, con tecnología de 130nm hasta velocidades de 1.4GHz con FSB 133MHz y caché de 256 o 512KB, como en la figura 1.5.2c.. Fig 1.5.2c FC-PGA2 w/IHS.

(39) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 29. Celerón Esta es la llamada línea económica de procesadores INTEL, que básicamente se trata de versiones castradas de Pentium III que típicamente van a tener una velocidad y FSB menores a su contemporáneo de P3, como por ejemplo un FSB de 66MHz y para los casos mas actuales 100MHz. La cantidad de memoria caché queda reducida a un cuarto o un medio de la del Pentium y el repertorio de instrucciones también se ve disminuido, emplea los mismos sockets que el P3 partiendo de su antecesor el PGA. 1.5.3 Procesador Pentium IV Este procesador aparece el 20 de noviembre del 2000 con 1.4GHz de velocidad, tecnología de 180nm, 42 millones de transistores, una memoria caché L2 de 256KB y un FSB de 400MHz sobre plataforma socket 423, alcanzaría velocidades hasta 2.0GHz e inauguraría lo que será estándar hasta hoy la aparición de múltiples buses. O sea que este bus de 400MHz al que se hace referencia realmente va ha estar constituido por 4 buses a 100MHz. Debido al refinamiento tecnológico INTEL, el 27 de agosto del 2001 lanza el Pentium IV de 130nm, con 55 millones de transistores, FSB a 400MHz, una memoria caché de 512KB y con plataforma socket mPGA478. Es conocido como Pentium IV “A” y trabaja a velocidades de 2.0 a 2.6 GHz. El llamado Pentium IV “B” aparece en mayo del 2002.Incluye como mejoras su FSB de 533MHz (4X133MHZ).Opera a velocidades que van desde 2.26 a 2.8 GHz, aunque existe un procesador a 3.06GHz con bus a 533MHz pero con el propósito de dar soporte a la tecnología HT. En mayo del 2003 aparece el Pentium IV “C”, que va a traer grandes modificaciones. Su bus aumenta a 800MHz (4X200MHZ) y hace su debut la tecnología llamada Hyper-Threading (HT). Esta tecnología permite por primera vez, que un solo procesador físico opere como dos procesadores lógicos y dos procesos corran al mismo tiempo. Esta disponible en velocidades que van de 2.4 a 3.4 GHz. Con memoria caché de 512KB y tecnología de 130nm, manteniendo el mismo socket478. El 2 de febrero del 2004, la familia HT tiene una nueva variación motivada por un cambio tecnológico, al reducir a 90nm el espesor y traer aparejado un aumento de la memoria caché L2 a 1MB, el número de transistores crece a 125 millones y surge el nuevo socket FCLGA775. Tras el procesador P4/HT aparece el P4 Extreme Edition HT como la élite de la tecnología INTEL, con 3 velocidades fundamentales y dependientes de la velocidad del FSB. 3.46GHz -------------------- FSB 1066MHz (1.04GHz).

(40) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 30. 3.20GHz y 3.40GHz ------ FSB 800MHz. Fig1.5.3 Información del Pentium IV Integra una nueva caché de 2MB en L3 independiente de la ya tradicional L2 de 512KB, así como el incremento de nuevas instrucciones para el manejo de multimedia. Continúa operando con el socket FCLGA775 y aumenta el número de transistores a 178 millones. En la figura 1.5.3 aparece la información que suministra la firma de P-IV. 1.5.4 Resumen Como se puede apreciar, el desarrollo de los procesadores INTEL de 32 bits a sido vertiginoso, variando en pocos años de velocidades de varias decenas de MHz a varios miles. También es bueno destacar el aumento del repertorio de instrucciones y de la velocidad de enlace del procesador con la tarjeta madre, que para los casos tratados permitirá un intercambio de datos a razones muy altas: •. FSB 133 MHz (1.06 GBps 133 MHz). •. FSB 400 MHz (3.20 GBps 100 MHz). •. FSB 533 MHz (4.20 GBps 133 MHz). •. FSB 800 MHz (6.40 GBps 200 MHz). •. FSB 1066 MHz (8.50 GBps 266 MHz). En la figura 1.5.4 se muestran dos gráficos evolutivos de la velocidad y de los FSB de los Pentium..

(41) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 31. x1 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0. Velocidad MHz. Pentium III. Pentium IV. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0. GBps. 133. 533. 1066. Fig1.5.4 Evolución de la velocidad y del FSB 1.5.5 Chipset Si se considera que el procesador es el cerebro de la computadora, se puede decir que la tarjeta madre es su sistema nervioso y el chipset su columna vertebral. El nombre chipset es un genérico no empleado por todos los fabricantes y que describe al elemento encargado de comunicar al procesador con la memoria, los buses de expansión AGP, PCI y otros, así como con las torres de disco y demás periféricos externos. Las funciones del chipset están divididas en dos grupos que están manejados típicamente por dos chips llamados Puente Norte y Puente Sur. El Puente Norte se encarga de las funciones que demandan mayor ancho de banda, tales como enlace al procesador, la memoria y bus AGP de video, mientras que el Sur atiende las funciones de menor demanda, como la atención al resto de los buses de expansión, interfases IDE/ATA/SATA, sistema de sonido, puertos USB y otros, aunque esta estructura no es compartida por fabricantes como SIS, quienes integran todas las prestaciones sobre un único chip. Por lo general cuando se habla del chipset solamente se menciona al Puente Norte, o sea, INTEL 810, 815, 845, 865 y otros, mientras que el Puente Sur es normalmente olvidado; sin embargo, esta pareja y sus funciones, son los factores mas significativos a la hora de seleccionar una tarjeta madre, ya que te dicen hasta que procesador se puede montar y hasta que velocidad crecer, que tipo de tarjeta de video o memoria se puede emplear, la velocidad de los periféricos a conectar, los tipos de discos duros, etc. INTEL ha venido asociando sus procesadores a familias de chipset y así para el caso de socket 370, los más empleados son intel 440BX, 810 y 815 con sus variantes. Para el caso de socket 478 intel 845, 850, 865,875 con sus variantes y por ultimo para socket FCLGA775 intel 915 y 925, pero aun dentro de los destinados a un socket hay amplias diferencias, como muestra la Tabla 1.5.3.

(42) CAPITULO 1. FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE COMPUTACION. 32. Tabla 1.5.3 Relación entre los Chipset y los procesadores Como se aprecia en la tabla, el chipset define los parámetros fundamentales de una tarjeta madre, aunque se deben siempre verificar las prestaciones que habilitó el fabricante, porque se dan casos en que las prestaciones no son implementadas, como por ejemplo, el caso en que no se habilita el bus EISA, o se suprimen puertos USB o se limita la capacidad máxima de la memoria o el disco duro. 1.5.6 Memorias El sistema de memorias es otro importante eslabón en el desempeño de una PC y los actuales emplean por lo general SDRAM, DDR o RDRAM. El termino SDRAM se refiere a “synchronous DRAM” para marcar la diferencia con los formatos anteriores como Fast Page o EDO, que eran asincrónicos y encapsulados en un formato DIMM de 168 pines. Esta memoria surge con velocidades de 66/100/133MHz, llamadas típicamente PC66/PC100/PC133 y con el propósito de servir de memoria principal a los sistemas INTEL hasta la primera generación de Pentium IV. En paralelo con las últimas versiones de SDRAM aparecen las RDRAM, Rambus o RIMM, que fueron concebidas por la INTEL para ser las sucesoras de las SDRAM. Sin embargo, el hecho de ser un formato propietario de esta firma, no permitió su masificación e impidió que sus costos bajaran y.